खगोलशास्त्रज्ञांना पृथ्वीपासून आठ अब्ज प्रकाशवर्षे नैसर्गिक मेगालेसरचे रेडिओ सिग्नल सापडतात

दक्षिण आफ्रिकेत असलेल्या MeerKAT रेडिओ दुर्बिणीने पृथ्वीपासून 8 अब्ज प्रकाशवर्षे दूर असलेल्या आकाशगंगेतून येणारा अत्यंत शक्तिशाली रेडिओ सिग्नल रेकॉर्ड केला. शास्त्रज्ञांनी हायड्रॉक्सिल मेगामेसर म्हणून वर्गीकृत केलेली ही घटना आधुनिक खगोलशास्त्राच्या इतिहासात आतापर्यंतच्या सर्वात दूरच्या शोधाचे प्रतिनिधित्व करते. बीम वैश्विक प्रमाणातील नैसर्गिक लेसर म्हणून कार्य करते, तीव्र रेडिओ लहरी उत्सर्जित करते ज्यामुळे विश्व त्याच्या सध्याच्या कॉन्फिगरेशनपेक्षा खूपच लहान असताना घडलेल्या घटनांचा अभ्यास करण्यास अनुमती देते.

प्रिटोलिया विद्यापीठातील संशोधकांनी या शोधाची तपशीलवार माहिती दिली, ज्यांनी जड वायूंनी समृद्ध असलेल्या दोन आकाशगंगांमधील मोठ्या टक्करचा परिणाम म्हणून सिग्नल ओळखले. या गॅलेक्टिक फ्यूजन प्रक्रियेदरम्यान, सिस्टममध्ये उपस्थित हायड्रॉक्सिल वायू जोरदारपणे परस्परसंवाद करतात, रेडिओ उत्सर्जन निर्माण करतात जे शॉकच्या गतिशीलतेमुळे लक्षणीय वाढतात. निरीक्षण शक्ती इतकी जास्त आहे की खगोलशास्त्रज्ञांनी खोल जागेत सापडलेल्या या विशिष्ट घटकाच्या अभूतपूर्व परिमाणाचे वर्णन करण्यासाठी गीगामासर हा शब्द वापरण्यास सुरुवात केली.

निरीक्षणाच्या मुख्य तांत्रिक वैशिष्ट्यांमध्ये घटना समजून घेण्यासाठी खालील मूलभूत मुद्द्यांचा समावेश आहे:

• कॉस्मिक डस्टमधून जाण्यास सक्षम असलेल्या विशिष्ट रेडिओ फ्रिक्वेन्सीचे निरीक्षण करणाऱ्या MeerKAT अँटेना ॲरेच्या संवेदनशीलतेमुळे शोध घेणे शक्य झाले.
• सिग्नलमध्ये चार वेगळे आणि सु-परिभाषित घटक असतात, जे वायू उत्सर्जनाचा उगम असलेल्या प्रदेशातील एक जटिल रचना सूचित करतात.
• स्त्रोत आणि पृथ्वी यांच्यातील अंतराळ वस्तूंच्या वस्तुमानामुळे उद्भवलेल्या नैसर्गिक गुरुत्वाकर्षणाच्या लेन्सने स्थलीय रिसीव्हर्सना सिग्नल वाढवण्यास मदत केली.
• रेडिओ बीम मोठ्या आकाशगंगेच्या प्रणालींच्या एकत्रीकरणादरम्यान होणाऱ्या तीव्र तारा निर्मिती प्रक्रियेचे अचूक सूचक म्हणून कार्य करते.

खोल जागेत नैसर्गिक लेसर कसे कार्य करतात

हायड्रोक्सिल मेगामेसर ही घटना घडते जेव्हा एक ऑक्सिजन अणू आणि एक हायड्रोजन अणू बनलेले रेणू सुसंगतपणे ऊर्जा उत्सर्जित करण्यासाठी उत्तेजित होतात. गॅलेक्टिक वातावरणात जिथे वायूची घनता खूप जास्त असते आणि जवळ-अवरक्त किरणोत्सर्गाचा स्रोत असतो, तिथे हे रेणू लोकसंख्येच्या उलथापालथ प्रक्रियेतून जातात, परिणामी रेडिओ रेडिएशनचे प्रवर्धन होते. एकाग्र दृश्यमान प्रकाश उत्सर्जित करणाऱ्या कृत्रिम लेझरच्या विपरीत, खगोलशास्त्रीय मासर्स मायक्रोवेव्ह किंवा रेडिओ स्पेक्ट्रममध्ये कार्य करतात, मानवी डोळ्यांना अदृश्य असतात परंतु विशेष उपकरणांद्वारे शोधता येतात.

या रेकॉर्ड-ब्रेकिंग सिग्नलच्या विशिष्ट प्रकरणात, आकाशगंगांच्या टक्करातून सोडलेली ऊर्जा यापूर्वी कधीही न पाहिलेल्या स्केलवर मेसर सक्रिय करण्यासाठी मुख्य प्रवर्तक म्हणून काम करते. शास्त्रज्ञ स्पष्ट करतात की धक्क्यामुळे वायू आणि धूळ यांचे ढग संकुचित होतात, ज्यामुळे हायड्रॉक्सिल रेणूला रेडिओ सिग्नलचे नैसर्गिक ॲम्प्लीफायर म्हणून काम करण्यासाठी आदर्श थर्मल आणि रासायनिक परिस्थिती निर्माण होते. हा रेकॉर्ड खगोल भौतिक टाइम कॅप्सूल म्हणून काम करत अब्जावधी वर्षांपूर्वी पदार्थ कसे वागले आणि आकाशगंगा कशा विकसित झाल्या याचे निरीक्षण करण्याची एक अनोखी संधी प्रदान करते.

सिग्नल कॅप्चरवर गुरुत्वीय लेन्सिंगचा प्रभाव

MeerKAT मधील एक निर्धारक घटक हा दूरच्या सिग्नलला वेगळे करण्यात सक्षम होता तो म्हणजे गुरुत्वीय लेन्सिंग म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या सामान्य सापेक्षतेच्या सिद्धांताद्वारे भाकीत केलेल्या घटनेची उपस्थिती. जेव्हा प्रकाश किंवा रेडिओ लहरी मध्यवर्ती आकाशगंगासारख्या अमाप वस्तुमान असलेल्या वस्तूजवळून जातात, तेव्हा किरणोत्सर्गाचा मार्ग वक्र आणि केंद्रित असतो, वैश्विक भिंगासारखा कार्य करतो. या विकृतीमुळे मूळ स्त्रोताभोवती एक तेजस्वी प्रभामंडल तयार झाला, ज्यामुळे मेगामेसरची स्पष्ट चमक वाढली आणि विश्वाच्या पार्श्वभूमीच्या आवाजापासून ते वेगळे होऊ दिले.

निसर्गाच्या या मदतीशिवाय, 8 अब्ज प्रकाशवर्षे दूर असलेले सिग्नल शोधण्यासाठी एक्सपोजर वेळ आणि तांत्रिक क्षमता आवश्यक आहे जी सध्याच्या उपकरणांच्या मर्यादांना आव्हान देईल. गुरुत्वाकर्षण प्रवर्धनामुळे खगोलशास्त्रज्ञांना केवळ बीमचे अस्तित्वच नाही तर त्याचे चार लहान भागांमध्ये विभागणी देखील करता आली, जे यजमान आकाशगंगेतील विविध क्रियाकलापांचे केंद्रबिंदू दर्शवते. पृथ्वी, लेन्स आणि मेगामेसर यांच्यातील हे आकस्मिक संरेखन ही एक दुर्मिळ घटना मानली जाते जी गडद आणि दृश्यमान पदार्थांच्या वितरणाविषयी ज्ञान वाढवते.

गॅलेक्टिक टक्कर आणि हायड्रोजनचे रसायनशास्त्र

आकाशगंगांमधील विलीनीकरण ही कॉसमॉसमधील सर्वात उत्साही घटना आहे आणि कालांतराने विश्वातील संरचनांच्या वाढीमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. जेव्हा दोन प्रणाली एकत्र येतात, तेव्हा तटस्थ हायड्रोजन वायू अनेकदा नवीन ताऱ्यांमध्ये रूपांतरित होतो, परंतु या वायूच्या वस्तुमानाचा महत्त्वपूर्ण भाग हायड्रॉक्सिल सारख्या अधिक जटिल रेणूंमध्ये देखील बदलतो. इतक्या मोठ्या प्रमाणात या रासायनिक घटकाची उपस्थिती हे स्पष्ट लक्षण आहे की निरीक्षण केलेली आकाशगंगा मूलगामी आणि अत्यंत हिंसक परिवर्तनाच्या टप्प्यातून जात आहे.

मागील अभ्यासांनी आधीच लहान अंतरावर मेगामेसरचे कॅटलॉग केले होते, परंतु दक्षिण आफ्रिकेच्या रेडिओ दुर्बिणीने स्थापित केलेले नवीन चिन्ह दुर्गम भूतकाळातील या घटनांच्या वारंवारतेची समज बदलते. या प्रदेशांच्या रसायनशास्त्राचे विश्लेषण करून, संशोधक ताऱ्यांचा जन्म दर आणि आकाशगंगा त्यांच्या मूळ इंधनाचा वापर किती वेगाने करतात याचा अंदाज लावू शकतात. हायड्रोजन, विश्वातील सर्वात मुबलक घटक असल्याने, या सर्व प्रतिक्रियांसाठी आधार म्हणून काम करते आणि हायड्रॉक्सिल हे ट्रेसर म्हणून कार्य करते जे सर्वात तीव्र क्रिया कुठे होत आहे हे उघड करते.

Leia Tambem

संशोधनातून असे दिसून आले आहे की पालकांना त्यांची मुले कृत्रिम बुद्धिमत्ता कशी वापरतात याबद्दल माहिती नसते

Zach Cregger चे नवीन Resident Evil गेमकडे दुर्लक्ष करते आणि नवीन पात्रांसह अभूतपूर्व कथेवर लक्ष केंद्रित करते

अफवा सुचविते की निन्टेन्डो स्विच 2 ची विशेष आवृत्ती ओकारिना ऑफ टाइमच्या रीमेकसह तयार करत आहे

MeerKAT रेडिओ दुर्बिणीची तांत्रिक क्षमता

MeerKAT प्रकल्प कारू वाळवंटात वितरीत केलेल्या 64 सॅटेलाइट डिशचा बनलेला आहे आणि हा अवाढव्य स्क्वेअर किलोमीटर ॲरेचा अग्रदूत आहे, जो जगातील सर्वात मोठा रेडिओ टेलिस्कोप असेल. दक्षिण आफ्रिकेत स्थापित तांत्रिक पायाभूत सुविधा अभूतपूर्व रिझोल्यूशनसह आकाशातील विशाल क्षेत्रांचे मॅपिंग करण्यास अनुमती देते, इतर उपकरणे दुर्लक्ष करू शकतील असे सिग्नल कॅप्चर करतात. 8 अब्ज प्रकाश-वर्ष मेगामेसरचा शोध असे दर्शवितो की आफ्रिकन खंड हे अंतराळ संशोधन आणि उच्च-ऊर्जा भौतिकशास्त्राचे मध्यवर्ती केंद्र बनले आहे.

टेलीस्कोप ऑपरेट करण्यासाठी जबाबदार असलेल्या टीमने हायलाइट केले की डेटा प्रोसेसिंगमध्ये स्थलीय आणि उपग्रह हस्तक्षेप दूर करण्यासाठी जटिल सिग्नल फिल्टरिंग अल्गोरिदमचा समावेश आहे. एवढ्या मोठ्या अंतरावरून येणारा सिग्नल ओळखण्यासाठी आवश्यक असलेल्या अचूकतेसाठी अँटेना उत्तम प्रकारे सिंक्रोनाइझ करणे आवश्यक आहे आणि आजूबाजूचे वातावरण मानवी-उत्पादित रेडिओ लहरींपासून संरक्षित आहे. MeerKAT सोबत मिळालेल्या या सुरुवातीच्या यशामुळे भविष्यातील संशोधनाला अगदी जुने सिग्नल ओळखण्याचा मार्ग मोकळा होतो, शक्यतो पहिल्या आकाशगंगांनी प्रकाश उत्सर्जित करण्यास सुरुवात केली त्या वेळेच्या अगदी जवळ पोहोचते.

आधुनिक विश्वविज्ञानासाठी शोधाचे महत्त्व

दीर्घ-श्रेणी रेडिओ सिग्नल शोधणे शास्त्रज्ञांना विश्वाच्या विस्ताराबद्दल आणि गडद उर्जेच्या घनतेबद्दल वैश्विक मॉडेल्सची चाचणी घेण्यास अनुमती देते. मेगामेसरचा सिग्नल अब्जावधी वर्षांचा प्रवास करत असल्यामुळे, ते आमच्या डिटेक्टरपर्यंत ज्या आंतर-गॅलेक्टिक माध्यमातून गेले होते त्याविषयी माहिती घेऊन जाते. तुळईच्या वारंवारता किंवा तीव्रतेतील कोणताही फरक अदृश्य अडथळ्यांची उपस्थिती दर्शवू शकतो किंवा सार्वत्रिक भूवैज्ञानिक कालखंडात स्पेस-टाइमच्या भूमितीमध्ये बदल दर्शवू शकतो.

शिवाय, अशा शक्तिशाली मासर्सना ओळखणे, मानक मेणबत्त्या म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या खोल-स्पेस अंतर-मापन साधने कॅलिब्रेट करण्यास मदत करते. रेडिओ स्पेक्ट्रममध्ये इतका तेजस्वी आणि स्थिर संदर्भ बिंदू असल्यामुळे इतर दुर्बिणींना त्यांच्या डेटाची तुलना करता येते आणि आकाशगंगांमधील अंतर मोजमाप परिष्कृत करता येते. विज्ञानाला आशा आहे की, निरिक्षण चालू असताना, मूळ टक्कर झाल्यापासून विश्वाची रचना कशी पसरली आहे यावर लक्ष ठेवण्यासाठी या नैसर्गिक लेझरची कॅटलॉग तयार करणे शक्य होईल.

भविष्यातील रेडिओ खगोलशास्त्र मोहिमांसाठी दृष्टीकोन

गीगामासर जेथे होते त्या प्रदेशाचे सतत निरीक्षण केल्याने सिग्नल स्थिर आहे की नाही हे कळू शकते की ते विलीन झालेल्या आकाशगंगांच्या हालचालीशी संबंधित स्पंदन सादर करते. अवरक्त आणि क्ष-किरणांसारख्या वेगवेगळ्या तरंगलांबींवर अधिक तपशीलाच्या प्रतिमा मिळविण्यासाठी खगोलशास्त्रज्ञांनी MeerKAT च्या संयोगाने इतर दुर्बिणी वापरण्याची योजना आखली आहे. या आकाशगंगांच्या केंद्रस्थानी काय घडत आहे आणि उत्सर्जनांवर प्रभाव टाकणाऱ्या अतिमाशा कृष्णविवरांची उपस्थिती आहे की नाही हे समजून घेण्यासाठी हा मल्टीस्पेक्ट्रल दृष्टीकोन मूलभूत आहे.

आंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिक समुदाय या शोधाकडे आपण रेडिओ खगोलशास्त्राच्या सुवर्णयुगात प्रवेश करत आहोत, जिथे अदृश्य मॅप करता येण्यासारखे आहे असे लक्षण म्हणून पाहतो. सापडलेला प्रत्येक नवीन मेगामेसर हा वैश्विक इतिहासाच्या कोडेमधील आणखी एक भाग आहे, जो आज आपण पाहत असलेल्या सर्पिल आणि लंबवर्तुळाकार आकाशगंगांमध्ये धूळ आणि वायूच्या अराजक प्रणाली कशा व्यवस्थित झाल्या हे स्पष्ट करण्यात मदत करते. हे सिग्नल्स अस्तित्वात नसतील अशी मर्यादा शोधणे हे अंतिम ध्येय आहे, जे प्रत्येक गोष्टीच्या सुरुवातीनंतर प्रथम आण्विक संरचनांचा जन्म दर्शवेल.

अधिक डेटावर प्रक्रिया केल्यामुळे या घटनेचे विश्लेषण येत्या काही महिन्यांत विशेष प्रकाशनांचे मुख्य केंद्रस्थान राहील. संशोधकांचा असा विश्वास आहे की आकाशात आणखी बरेच गिगामासर लपलेले आहेत, ते त्यांचे अब्जावधी वर्ष जुने कुजबुजण्यासाठी पुरेसे संवेदनशील दुर्बिणीची वाट पाहत आहेत. नैसर्गिक मेगालेसरला समजून घेण्याचा प्रवास हा शेवटी अजुनही न सुटलेल्या रहस्यांनी भरलेल्या विशाल विश्वातील आपल्या स्वतःच्या उत्पत्तीला समजून घेण्याचा प्रवास आहे.